Alkatrészek szelektív forrasztása KUKA KR Agilus robottal
A robotnak köszönhetően jelentősen mértékben javult a hegesztési eljárás pontossága, megszűntek a hibaforrások, és 50 százalékkal csökkent a gyártási idő.

 

A varsói székhelyű ALNEA Sp. z.o.o. mechanikus, villamossági vagy pneumatikus, félautomata vagy teljesen automatikus tesztkészülékek egyedi igények szerinti fejlesztésével és gyártásával foglalkozik. A lengyel vállalat a szelektív forrasztásra specializálódott. Az ALNEA által évekkel ezelőtt kifejlesztett ALNEA-ZEUS vezérléshez alapvető újításra volt szükség, hogy a jövőben is garantálható legyen a nemzetközi Elektro- és Elektronikai Ipari Szakszövetség (IPC) által megkövetelt szabványok betartása.

A gyártási idő 50 százalékkal csökkent

A cél az volt, hogy a forrasztási vezérlőberendezés új verziója az eljárás valamennyi paraméterét képes legyen befolyásolni, pl. a forrasztási eljáráshoz szükséges anyagok rendelkezésre bocsátására, azok pontos pozicionálására vagy a forrasztóanyag munkaterületen kívül történő lecsöpögésének megakadályozására is. Az ALNEA a KUKA-val szoros együttműködésben valósította meg eme új fejlesztését. A KUKA KR Agilus robotnak köszönhetően jelentősen mértékben javult a hegesztési eljárás pontossága, megszűntek a hibaforrások, és 50 százalékkal csökkent a gyártási idő.

Az úgynevezett Through-Hole-Technology (THT) forrasztási technika a lehető legnagyobb pontosságot követeli meg. A változó paraméterek – pl. az előfűtési idő és hőmérséklet, a nedvesítési idő vagy a forrasztási hőmérséklet – döntően befolyásolják a minőséget. Emellett az anyagtól függő hatásokat is figyelembe kell venni. A kisméretű struktúrák és a nem beszennyezhető alkatrészek kis távolsága megengedhetetlenné teszik a hibák elkövetését. A THT esetében a javítási eljárások költségesek és időigényesek, gyakorta nem is reprodukálhatók, sőt, esetenként nem is engedélyezettek.

 

 

Ezért az elektronikai ipar célja a nullhibás gyártás. „A megbízhatóan ellenőrzés alatt tartott, szelektív forrasztási eljárás a döntő fontosságú első lépés az ügyfeleinknél nulla hibával folytatott termelés irányába” – magyarázza Krzysztof Kamiński, az ALNEA Sp. Z.o.o. elnöke.

Hibaelkerülés folyamatfelügyelettel és korrekcióval

A szelektív forrasztási folyamat során jelentkező hibák egyik legfontosabb oka a forraszhíd, amely például az ólommentes forrasztás esetében a forrasztóötvözet alacsonyabb tömege vagy a folyasztóanyag elégtelen felhordása miatt keletkezik. Ezért minden ezzel összefüggő folyamatlépést megbízható módon ellenőrizni kell. A hibásan vagy pontatlanul pozicionált alkatrészek szintén gondot okozhatnak a szelektív forrasztási folyamatban. Ezek pozíciójának felügyelete és esetleges korrigálása szintén döntő.

Ezért a vezérlés továbbfejlesztése mellett az ALNEA-nak olyan robotot kellett telepítenie, amely elvégzi magát a forrasztást, és pontosan pozicionálja az alkatrészeket. A megfelelő modellt keresve az ALNEA a KUKA-val való együttműködést mellet döntött. „Számunkra a vonzó ár-teljesítmény arány és a KUKA csapata által nyújtott, kiváló műszaki támogatás volt a meghatározó.” – fejti ki. A KUKA KR C4 vezérlő az ALNEA azon igényének is eleget tett, hogy a folyamat ellenőrzésének egyszerű kezelőkészülékkel kell történnie. Ennek nyitott architektúrája ugyanis támogatja a meglévő gépi környezetbe történő egyszerű műszaki integrációt.

Kicsi, gyors és pontos: a KUKA KR 6 R900 sixx

Az ALNEA a KR AGILUS sorozat KR 6 R900 sixx prototípusát választotta. Ez a sorozat extrém sebességével, magas ismétlési pontosságával és precíziójával bizonyít. Szimmetrikus felépítésüknek köszönhetően a KR Agilus robotok optimálisan használják ki a munkateret.

A szűk helyen történő alkalmazást lehetővé tevő, extrém karcsú kontúrokat a KUKA-nak úgy sikerült elérnie, hogy a robot energiaellátását a belsejében helyezte el. A helytakarékos kivitel mellett a KR 6 R900 sixx nem csak maximális pontosságot és munkasebességet nyújt.

Akár 6 kg-os teherbírásával és 900 mm maximális hatótávolságával ez a robot < ± 0,03 mm ismétlési pontosságot biztosít, ezáltal ideális módon megfelel a forrasztási eljárás követelményeinek. A KR 6 R900 sixx mellett alapvetően más KUKA robotmodellek is kombinálhatók az új ALNEA-ZEUS vezérlőrendszerrel.

Parancsok közvetlenül a kezelőkészüléken keresztül

A robotalapú automatizálási megoldás integrálásakor optimalizálni kellett egymáshoz a forrasztóberendezés vezérlőkészüléke és a robot vezérlőkészüléke közötti kommunikációt” – mesél Kamiński a kihívásról. Ehhez úgyszólván bele kellett programozni a robot agyába a szelektív forrasztási folyamat paramétereinek ellenőrzését végző szoftvercsomagot.

Ezáltal az ALNEA ügyfelei a KUKA smartPAD kezelőkészülékkel közvetlenül irányíthatják a gyártási folyamatban résztvevő robotot. A parancsok Ethernet-alapú kommunikációs csatornán keresztül jutnak el az ALNEA-ZEUS vezérlőkészülékbe. Ezután a vezérlőkészülék a speciális hardver és szoftver alapján hajtja végre az adott ügyfél parancsait. A megoldás nem igényel PLC-t vagy HMI panelt és ezáltal további interfészeket sem.

50 százalékkal rövidebb gyártási idő és a hibák minimumra szorítása

A KUKA KR 6 R900 sixx pontosan teljesíti a szelektív forrasztási folyamatban betöltött feladatát: egyrészt vezérli a forrasztópáka mozgásait, másrészt rögzített pozícióban tartja a NYÁK-ot. Az ALNEA által fejlesztett, robotalapú automatizálási megoldásnak köszönhetően a szelektív forrasztási eljárás összes paramétere megbízhatóan felügyelhető a kezelőkészüléken keresztül. Emellett a rendszer a KUKA robot által szállított összes adatot elmenti és felhasználja.

 

 

Ezek közé tartozik többek között az alkatrészek adagolásának és pozicionálásának felügyelete, valamint a további, külső berendezések vezérlése. Ez nem csupán a hibák érezhető minimalizálásához járult hozzá, hanem jelentős termelékenységnövekedést is eredményezett. „Az új megoldásnak köszönhetően 50 százalékkal le tudtuk rövidíteni a gyártási időt” – emeli ki Kamiński.

Az sem utolsó szempont, hogy a kezelőkészüléken keresztül történő folyamatfelügyeletnek köszönhetően a dolgozók képzési igénye is áttekinthetőbbé vált. Mostantól nem kell három különböző személyt alkalmaznunk: folyamat-, robot- és vezérlési specialistákat. A rövid továbbképzés után a gyári dolgozó is képessé válik a folyamat és a forrasztórobot vezérlésére.

Ipar 4.0 Technológiai Központ nyílt
Szakmai megnyitón mutatták be az „Ipar 4.0 Modern Gyárak” kiemelt projekt és a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) partnerségének eredményét, az Ipar 4.0 Technológiai Központot.
Mesterséges intelligencia kutatására is lehet pályázni
Az utóbbi két évhez hasonlóan idén is jelentős forrásra, 30 milliárd forintra pályázhatnak a vállalkozások az NKFI Alapból.
A szoftveralapú digitális átállás mozgatórugója
A Rockwell Automation bővülő Connected Services szolgáltatáskínálata segít kiépíteni és ezt követően kihasználni a hálózatba kapcsolt műveletek előnyeit.
Nem nyugszanak az orosz hackerek
Az amerikai szenátus elleni kémtevékenységet készítettek elő az elmúlt hónapokban azok az orosz számítógépes kalózok, akik kapcsolatban állnak az orosz kormánnyal.
Nem a robotoktól kell félni
A következő tíz évben az Egyesült Államokban több mint 6 millió kiskereskedelmi dolgozót, az alkalmazotti kör 38 százalékát fogja várhatóan leváltani a robotizálás és a nagyfokú digitalizáció.